洛阳新区污水处理厂工艺选择优化研究

第21卷第2期2011年6月洛阳理工学院学报(自然科学版)JournalofLuoyangInstituteofScienceandTechnologyatm‘alScienceEdition)V0I．21No．2Jun．201l洛阳新区污水处理厂工艺选择优化研究袁东，贾承辉(1．洛阳理工学院土木工程系，河南洛阳471023；2．河南省人民医院基建处，河南郑州450000)摘要：洛阳新区污水处理厂一期规模l0万Id，采用二级生物处理和深度处理相结合的污水处理工艺；对于二级生物处理工艺的选择，在综合考虑处理效果、处理规模、经济、技术等多种因素的基础上，应用灰色关联分析法于多种处理工艺评价指标进行归一化处理，得出评价指标关联度值，最终确定最佳处理工艺，结果表明A2／O_T_艺为最优工艺方案关键词：生物处理工艺；灰色关联分析；优化选择DOhl0．3969／i．issn．I674-5043．2011．02．004中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：16745043(2011)02—0012—051项目概况洛阳市新区污水处理厂是洛阳市新规划的一座大型污水处理厂，总规模为2O万m／d，一期建设规模lO万m3／d，计J~lJ2010年投入使用。设计出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918．2002)一级A标准，污水处理工艺拟采用二级生物处理和深度处理相结合的污水处理工艺。2洛阳新区污水处理厂进水水质分析综合洛阳市新区区域内的主要排污口的水质，以及洛阳涧西污水处理厂、渡东污水处理厂的设计进水水质和实际运行水质，确定洛阳市新区污水处理厂的设计进水水质如表1所示。表1洛阳新区污水处卵厂的设计进水水质项目设计进水水质／mg-L。。项目设计进水水质／rag·L项目设计进水水质／rag·L。。CoD350SS200TN40B0D、l60NH一N30TP4．O原污水能否采用生化处理，特别是是否适用于生物除磷脱氮工艺，取决于原污水中各种营养成分的含量及其比例能否满足生物生长的需要，因此首先应判断相关的指标能否满足要求。新区污水处理厂进水营养物比值如表2所示。表2淄11[171新区污水处厂的设计进水水质项目比值项目比值BOD／COD(，0．457BoD／TP40BOD厂1’N4新区污水处理厂‘进水BODs／COD=0．457，从污水可生化性考虑，水质属于生物降解性能好的范畴。一般认为，C／N≥3．5才能进行有效脱氮⋯。鉴于新区污水处理厂进水BoD、N=4，碳源可以满足生物脱氮的要求。一般认为BOD-,／rrP值要大于2O，比值越大，生物除磷效果越明显。新区污水处理J一进水BOD~3’P=40，生物除磷方法可得到较为满意的除磷效果。综上所述，洛阳市新区污水处理』一进水水质适宜采用_二级生物处理工艺，而且氨氮和磷的去除决定了洛阳新区污水适宜采用生物脱氮除磷处理工艺。但要达到一一级A排放标准，还需在二级生物处理工艺的基础上采取深度处理措施。3污水处理工艺选择中存在的问题二级生物处理工艺方案选择是城市污水处理厂建设的核心内容，它对城市污水处理厂的投资、运收稿日期：201l一01一l6作者简介：袁~(1971一)1男，山东省乐陵市人，硕士，副教授，主要从事水污染治理方面的研究第2期袁东等洛阳新区污水处理厂工艺选择优化研究l3行、出水水质、管理等起着决定性作用。但是，目前国内在城市污水工程项目二级生物处理工艺方案比较和选择时，主要通过简单的技术经济比较和方案设计人员对各工艺方案的主观认识进行。设计人员在设计规范指导下拟定有限的备选设计方案，然后通过经济指标核算并筛选出认为技术合理、经济可行的最终设计方案，因此存在较大的主观随意性。事实上，工艺选择对污水厂建设其实是一件非常复杂的问题，传统依靠经济分析评价，但在实际使用过程中会逐渐暴露出方案的缺陷，主要体现在没有把经济以外的因素考虑到整体方案中，从而在建成后的运行中，暴露出许多问题，浪费了宝贵的资源。污水处理工艺方案优选，就是根据所建立的方案评价指标体系以及工程的经济效益、社会效益和环境效益综合最优原则，从所拥有的设计和管理方案中选出相对最优方案的过程，它为寻找最优污水处理效果和管理运行提供了依据，在污水处理系统理论与实践中都具有重要意义。目前污水处理方案优选问题的焦点是，如何合理地将多个评价指标问题转化为单个综合评价指标的形式，也只有在一维空间中才能方案优选。本文拟采用灰色关联分析方法，建立洛阳市新污水处理』一丁艺方案选择的优化模型，减少方案选择中个人主观作用的影响，对城市污水处理，一1=艺方案选择有一定的参考意义0。4灰色关联分析法在污水处理工艺选择中的应用4．1灰色关联分析原理灰色关联分析方法是用关联度的大小来描述受多因素影响的灰色系统之间关联程度的一种定量化方法，以序列之问关联度的计算进